CN207955365U - 一种充电桩及其充电模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种充电桩及其充电模块，其中，所述充电模块包括功率转化电路、控制器和辅助电源。所述功率转化电路用于将输入的交流电转换成直流电输出；所述控制器用于控制功率转化电路，使其输出稳定的直流电；辅助电源用于为控制器供电。所述辅助电源设置有用于接收外部控制信号的节能端口，所述外部控制信号用于控制辅助电源的关闭或休眠。通过设置节能端口，由外部控制信号来关闭或休眠辅助电源，使得充电模块几乎不会产生待机功耗，降低了充电桩整机的待机功耗。

Description

一种充电桩及其充电模块

技术领域

本实用新型涉及充电桩领域，具体涉及一种充电桩及其充电模块。

背景技术

随着新能源产业的发展，电动汽车、电动自行车、电动摩托车对充电桩的需求日益增加，同时，对充电桩功率的节能要求也不断提高，普遍要求单个充电桩的待机功耗小于15W，现有的充电桩，降低待机功耗只是关闭功率回路，保留辅助电源的供电工作，相应的功耗可能会比较接近15W的待机功耗。然而，由于各种充电桩很难统一标准，且各个电路均有差异，辅助电源的功耗仍然较大，使得很多情况下充电桩的待机功耗难以满足要求。

因此，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

本实用新型主要提供一种充电桩及其充电模块，以降低充电桩的待机功耗。

本实用新型提供一种充电桩的充电模块，包括：

用于将输入的交流电转换成直流电输出的功率转化电路；

用于控制功率转化电路，使其输出稳定的直流电的控制器；

用于为控制器供电的辅助电源；

所述辅助电源设置有用于接收外部控制信号的节能端口，所述外部控制信号用于控制辅助电源的关闭或休眠。

所述的充电桩的充电模块，其中，所述充电模块还包括壳体，所述功率转化电路、控制器和辅助电源设置在壳体内；所述壳体上设置有用于接收交流电的输入端口，用于输出所述稳定的直流电的输出端口；所述节能端口设置在壳体上。

所述的充电桩的充电模块，其中，所述辅助电源还包括：

辅助供电电路，用于为控制器供电；

开关电路，用于将所述外部控制信号转换成辅助电源控制芯片能够识别的高低电平信号或数字信号；

辅助电源控制芯片，用于在所述高低电平信号或数字信号的控制下关闭或休眠；在开启时控制所述辅助供电电路，使其给控制器供电；

所述开关电路的输入端连接所述节能端口，所述开关电路的输出端通过所述辅助电源控制芯片连接辅助供电电路。

所述的充电桩的充电模块，其中，所述开关电路包括开关，所述开关的一端接地，所述开关的另一端连接辅助电源控制芯片的一引脚；所述开关的控制端连接所述节能端口。

所述的充电桩的充电模块，其中，所述开关包括光耦、继电器和磁控开关中的一种。

所述的充电桩的充电模块，其中，所述开关为光耦，所述光耦的正输入端和负输入端均连接所述节能端口，所述光耦的三极管射级输出端接地，所述光耦的三极管集电极输出端连接辅助电源控制芯片的使能引脚、反馈引脚或供电引脚。

所述的充电桩的充电模块，其中，所述功率转化电路包括：

用于将三相电转换成直流电的三相有源PFC变换器；

用于将三相有源PFC变换器输出的直流电转换成稳定的直流电的DC/DC变换器；

所述三相有源PFC变换器连接外部三相电，所述三相有源PFC变换器的输出端通过DC/DC变换器连接充电桩的充电枪。

本实用新型还提供一种充电桩，包括如上所述的充电模块。

本实用新型提供了一种充电桩及其充电模块，其中，所述充电模块包括功率转化电路、控制器和辅助电源。所述功率转化电路用于将输入的交流电转换成直流电输出；所述控制器用于控制功率转化电路，使其输出稳定的直流电；辅助电源用于为控制器供电。所述辅助电源设置有用于接收外部控制信号的节能端口，所述外部控制信号用于控制辅助电源的关闭或休眠。通过设置节能端口，由外部控制信号来关闭或休眠辅助电源，使得充电模块几乎不会产生待机功耗，降低了充电桩整机的待机功耗。

附图说明

图1为本实用新型提供的充电桩的充电模块的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为本实用新型提供的充电桩的充电模块的结构框图；

图4为本实用新型提供的充电桩的充电模块中，辅助电源的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本实用新型提供一种充电桩，其包括充电模块(也称之为电源模块)。如图1和图2所示，所述充电模块包括壳体40，所述壳体40上设置有：用于接收交流电的输入端口420，用于输出稳定的直流电的输出端口430，节能端口410和用于散热的散热孔440。如图3所示，所述充电模块还包括功率转化电路10、控制器30和辅助电源20。所述功率转化电路10、控制器30和辅助电源20设置在所述壳体40内的一块或多块PCB板上。

所述功率转化电路10的输入端连接输入端口420，所述功率转化电路10的输出端连接输出端口430；所述辅助电源20的输出端连接控制器30的供电端；所述控制器30的输出端连接功率转化电路10的控制端。所述辅助电源20的控制信号输入端连接所述节能端口410。

所述功率转化电路10，用于将输入端口420输入的交流电转换成直流电，并通过所述输出端口430输出所述直流电。

所述控制器30，用于控制功率转化电路10，使其输出稳定的直流电。

所述辅助电源20，用于为控制器30供电。

所述节能端口410用于接收外部控制信号，所述外部控制信号包括开启信号、关闭信号和休眠信号。所述开启信号用于开启所述辅助电源20；所述关闭信号用于关闭所述辅助电源20；所述休眠信号用于使所述辅助电源20休眠。

通过在充电桩的充电模块中设置节能端口，由外部控制信号来关闭辅助电源或使辅助电源休眠，使得充电模块几乎不会产生待机功耗，降低了充电桩整机的待机功耗。

进一步的，所述功率转化电路10包括：三相有源PFC变换器和DC/DC变换器。本实施例中，所述输入端口420接收的交流电为三相电。

所述三相有源PFC变换器用于将所述三相电转换成直流电。

所述DC/DC变换器用于将三相有源PFC变换器输出的直流电转换成稳定的直流电。

所述三相有源PFC变换器通过所述输入端口420连接外部三相电，所述三相有源PFC变换器的输出端通过DC/DC变换器连接输出端口430；所述输出端口430连接充电桩的充电枪。

所述控制器30可采用DSP控制芯片(能够实现数字信号处理技术的芯片)、FPGA(可编程门阵列)等。本实施例中，所述控制器30为DSP控制芯片。所述DSP控制芯片主要根据充电模块的输入条件来产生合理逻辑控制，同时根据输入输出检测来提供相应的保护；例如，根据三相交流电的电压，对输入电流进行校正，使其跟随三相交流电的电压，并按照环路计算的结果产生PWM波来控制三相有源PFC变换器，并执行相关的保护措施。三相有源PFC变换器输出的直流电输入到DC/DC变换器后，经过高频变压器处理后再整流滤波，从而将前级整流电压转换成充电模块要求的稳定的直流电压。所述控制器30采用现有技术实现，在此不做赘述。

所述辅助电源包括：辅助供电电路230，开关电路210和辅助电源控制芯片220。所述开关电路210的输入端连接所述节能端口410，所述开关电路210的输出端通过所述辅助电源控制芯片220连接辅助供电电路230。

所述辅助供电电路230，用于为控制器30供电。

所述开关电路210，用于将所述外部控制信号转换成辅助电源控制芯片能够识别的高低电平信号或数字信号。例如，所述开关电路包括开关，所述开关的一端接地或连接辅助电源控制芯片220或连接一电压提供端，所述开关的另一端连接辅助电源控制芯片220的一引脚；所述开关的控制端连接所述节能端口410。通过外部控制信号对所述开关导通和闭合的控制，以改变与其连接的辅助电源控制芯片220的引脚电压，从而将外部控制信号转换成了高低电平信号或数字信号，便于辅助电源控制芯片220的识别。所述开关可选用隔离器件作为开关，也可以选用其他受控开关元件。本实施例采用光耦、继电器、磁控开关或红外控制开关等具有隔离功能的开关。

所述辅助电源控制芯片220，用于在所述高低电平信号或数字信号的控制下开启和关闭自身，以及使自身进入休眠模式；在开启时控制所述辅助供电电路230，使其给控制器30供电。

本实施例以所述开关为光耦为例进行说明，所述光耦的正输入端1和负输入端2均连接所述节能端口410，所述光耦的三极管射级输出端4接地，所述光耦的三极管集电极3输出端连接辅助电源控制芯片的使能引脚EN、反馈引脚FB或供电引脚VCC。所述外部控制信号，控制线性隔离光耦，通过控制隔离光耦的开通和关断，进而在辅助电源控制芯片中的某些功能引脚上，如使能引脚EN,反馈引脚FB或者供电引脚VCC等其他类似方式的功能引脚信号，使得这些功能失效，进而使辅助电源停机不工作，最终减少待机功耗。

本实用新型提供的充电模块，可通过节能端口410与充电桩的人机交互模块连接，以接收人机交互模块输出的控制信号，所述人机交互模块可以是触控屏等。所述节能端口410采用标准接口，适用范围广。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，可以对上述具体实施方式进行变化。

Claims (8)

1.一种充电桩的充电模块，包括：

用于将输入的交流电转换成直流电输出的功率转化电路；

用于控制功率转化电路，使其输出稳定的直流电的控制器；

用于为控制器供电的辅助电源；

其特征在于，所述辅助电源设置有用于接收外部控制信号的节能端口，所述外部控制信号用于控制辅助电源的关闭或休眠。

2.如权利要求1所述的充电桩的充电模块，其特征在于，所述充电模块还包括壳体，所述功率转化电路、控制器和辅助电源设置在壳体内；所述壳体上设置有用于接收交流电的输入端口，用于输出所述稳定的直流电的输出端口；所述节能端口设置在壳体上。

3.如权利要求1所述的充电桩的充电模块，其特征在于，所述辅助电源还包括：

辅助供电电路，用于为控制器供电；

开关电路，用于将所述外部控制信号转换成辅助电源控制芯片能够识别的高低电平信号或数字信号；

辅助电源控制芯片，用于在所述高低电平信号或数字信号的控制下关闭或休眠；在开启时控制所述辅助供电电路，使其给控制器供电；

所述开关电路的输入端连接所述节能端口，所述开关电路的输出端通过所述辅助电源控制芯片连接辅助供电电路。

4.如权利要求3所述的充电桩的充电模块，其特征在于，所述开关电路包括开关，所述开关的一端接地，所述开关的另一端连接辅助电源控制芯片的一引脚；所述开关的控制端连接所述节能端口。

5.如权利要求4所述的充电桩的充电模块，其特征在于，所述开关包括光耦、继电器和磁控开关中的一种。

6.如权利要求4所述的充电桩的充电模块，其特征在于，所述开关为光耦，所述光耦的正输入端和负输入端均连接所述节能端口，所述光耦的三极管射级输出端接地，所述光耦的三极管集电极输出端连接辅助电源控制芯片的使能引脚、反馈引脚或供电引脚。

7.如权利要求1所述的充电桩的充电模块，其特征在于，所述功率转化电路包括：

用于将三相电转换成直流电的三相有源PFC变换器；

用于将三相有源PFC变换器输出的直流电转换成稳定的直流电的DC/DC变换器；

所述三相有源PFC变换器连接外部三相电，所述三相有源PFC变换器的输出端通过DC/DC变换器连接充电桩的充电枪。

8.一种充电桩，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的充电模块。